kategorier: Praktisk elektronik, Apparatreparation, Hur fungerar det
Antal visningar: 68101
Kommentarer till artikeln: 3

Strömförsörjning för elektroniska enheter - enhet och princip för drift av huvudkretsarna

 

Elektroniska enheter kan delas in i två grupper: mobil och stationär. Den första av dem använder de så kallade primära kraftkällorna, - galvaniska batterier eller ackumulatorer som har elförsörjning.

Den påminner omedelbart mobiltelefoner, kameror, fjärrkontroller och många andra bärbara enheter. I det här fallet är uppladdningsbara batterier och batterier högre än konkurrensen, eftersom det helt enkelt inte finns något att ersätta dem med. Det enda besväret, kostnaden för rörlighet är att varaktigheten för sådana enheter begränsas av batteriets kapacitet, och som regel är liten. Ett undantag från denna regel är kanske klockor. Deras energiförbrukning är mycket låg, vilket är integrerat i designstadiet, så att klockan kan gå på ett enda batteri under ett helt år, eller ännu mer.


Stationära enheterfår som regel mat från sekundära källor. Sådana energikällor producerar inte utan omvandlar bara den elektriska strömmen till de önskade parametrarna: från en 220V nätspänning genererar kraftförsörjningarna reducerade spänningar som är nödvändiga för att driva halvledarutrustning. Sådana strömförsörjningar kallas ofta nätverkande.

Strömförsörjning för elektroniska enheter

Farliga nätaggregat

De enklaste är strömförsörjning med en släckande kondensator eller motstånd. Liknande block beskrivs i radiomagasiner på nittiotalet av förra seklet. Effektiviteten hos sådana strömförsörjningar är extremt liten, inte mer än 20%, så de används för att driva enheter vars effekt inte är mer än några watt: du kan driva en eller två mikrokretsar.

Den största nackdelen med sådana block är den de är inte galvaniskt isolerade från det primära nätverket, vilket resulterar i att hela kretsen - konsumenten också är under farlig potential. Att röra vid ett element i en sådan krets är helt oönskat och till och med farligt. Därför utförs etablering av sådana strukturer med användning av en isoleringstransformator som beskrivs i artikeln “Hur man gör en säkerhetstransformator”.

Men även med en sådan justering förblir dessa system fortfarande farliga, därför bör de inte rekommenderas för användning. Om ändå ett sådant system inte kan undvikas (vad är poängen med att skapa en separat kraftkälla foto reläsom hänger högt på ett inlägg?), man kan bara hoppas på användarens noggrannhet och läskunnighet.

Farlig strömförsörjning

Säkra block med tömningskondensator

Strömförsörjningskretsen med en kylningskondensator och galvanisk isolering från nätverket beskrivs i artikeln "Termostat för svetsning av plast" och visas i figur 1. Författaren till schemat V. Kuznetsov.

Strömförsörjningssystemet med en kylningskondensator och galvanisk isolering från nätverket
Strömförsörjningskrets med en tömningskondensator och galvanisk isolering från nätverket

Bild 1. Strömförsörjningskrets med en tömningskondensator och galvanisk isolering från nätverket

Schemat beskrivs i detalj i ovannämnda artikel, upprepades många gånger (mer än ett dussin gånger) och visade utmärkta resultat. Därför noterar vi här bara huvudpunkterna. Nätspänningen genom kylningskondensatorn Cl korrigeras av bron VD1 och stabiliseras vid 24V av stabilisatorn på transistorn VT3. Från denna stabilisator drivs av en generator tillverkad på transistorer VT1, VT2. "Power" -transformatorn Tr2 är tillverkad på en ferritring med en diameter på 20 mm.

En sådan transformator med en frekvens av 40 ... 50 KHz kan ge en belastning på upp till 7 watt, vilket är tillräckligt för att driva kretsen som beskrivs i artikeln. Utgångsspänningarna stabiliseras av de enklaste parametriska stabilisatorerna på Zener-dioderna VD5, VD6. Tack vare närvaron av isoleringstransformatorn Tr2 isoleras den medföljande lasten galvaniskt från nätet, vilket garanterar kretsens elektriska säkerhet.

Föreställ dig hur det skulle se ut termoelementunder nätverkspotential! Men det bör noteras att allt som visas i diagrammet till höger om kärnan i transformatorn Tr2 ligger under nätverkets potential och kräver noggrann och noggrann hantering. Ett annat diagram över en säker strömförsörjning med en kylningskondensator visas i figur 2.

Diagram över en säker strömförsörjning med en kylningskondensator

Bild 2. Diagram över en säker strömförsörjning med en kylningskondensator

Den primära lindningen av transformatorn från små kraftaggregat innehåller flera (fyra ... sju) tusentals varv av ultratunn tråd, - 0,05 ... 0,06 mm. För att inte linda en sådan lindning föreslås det att reducera spänningen på primärlindningen till 30 ... 40V med en kylningskondensator. I detta fall innehåller den primära lindningen högst 600 ... 700 varv av en tillräckligt tjock tråd (0,1 ... 0,15 mm). Sekundärlindningen beräknas som vanligt för den erforderliga spänningen.

Transformatorn kan lindas på Ш12 * 15 magnetkretsen från en abonnenthögtalare. Mer exakt kan spänningsvärdet väljas med kondensatorn C1. Genom användning av en transformator isoleras strömförsörjningens utgång galvaniskt från nätverket. Kraften i en sådan strömförsörjning var tillräcklig för att driva en enkel generator (sex eller sju marker i K561-serien) för att ställa in TV-apparater. Matningsspänningen var 9 V. Detaljer om enheten och upprättandet av denna strömförsörjning finns i tidskriften "Radio" nr 12_98.

Strömförsörjning med transformator

Strömförsörjning av modern utrustning

Modern industriell tillverkad utrustning, till exempel datorer, musikcentra, tv-apparater har för det mesta växlar strömförsörjning.

Huvudtanken med sådana källor är följande. Den likriktade nätspänningen omvandlas av en växelriktare till en växlande frekvens på flera tiotals, och ibland hundratals kilohertz. Vid sådana frekvenser erhålls transformatorer i mycket små storlekar, vilket betydligt kan minska storleken och vikten på strömförsörjningen.

Efter transformatorn korrigeras och jämnas pulsspänningarna ut med filter, vars storlek på grund av den höga frekvensen också är liten jämfört med traditionella kraftaggregat som arbetar vid nätfrekvensen. Utgångsspänningsstabilisering utförs i den primära kretsen med hjälp av pulsbreddmodulering - PWM, vilket också hjälper till att öka effektiviteten och minska strömförsörjningens storlek.

För inte så länge sedan trodde man att växelströmsförsörjningen rättfärdigar sig själva endast från en effekt på minst 100 watt. I detta fall betraktades den specifika kraften som det viktigaste kriteriet, d.v.s. effekt per 1 kubikmeter med strömförsörjningsvolym. När kraften hos den pulserade källan är under 100 W var den specifika kraften hos den pulserade källan lägre än för en konventionell strömförsörjning. Enkelt uttryckt kan dimensionerna på pulskällan visa sig vara större än för en konventionell transformator.

Men tekniken står inte stilla, elementärbasen inom elektronik utvecklas mycket snabbt. Den moderna industrin har behärskat produktionen av pulserade källor med en kapacitet på bara några watt, det räcker för att minnas åtminstone Laddare för mobiltelefoner och ”fingerbatterier”.

Det är redan lätt att se att den specifika kraften hos sådana källor är högre än hos liknande "laddare" (nyligen fanns det sådana) med en nätverkstransformator. Så bra är det i industriproduktionen: enbart på lindningstråd, men på transformatorjärn och miniatyrfall får man enorma besparingar.

Strömförsörjning

Under förutsättningarna för amatörsteknisk kreativitet för tillverkning av en design i en enda kopia är den ganska lämplig traditionell strömförsörjning med nättransformator. Även om du ibland måste leta efter icke-standardlösningar på strömproblemet, till exempel när du reparerar utrustning.


Byta strömförsörjning från en elektronisk transformator

Här är ett bra praktiskt exempel. I den importerade ljudblandaren av någon anledning bröt krafttransformatorns primära lindning, som utfördes på en ringformad magnetisk krets.

Kraften hos denna transformator var cirka 20 watt, vilket ledde till sorgliga tankar om att antalet varv för primärlindningen troligen inte är tusen varv (desto mindre storleken på transformatorn, desto större antal varv per volt och tråden är tunnare). Och spolas tillbaka manuellt på ringen ... Men detta var inte huvudsaken: ringtransformatorns höjd var så liten att det inte tycktes möjligt att ersätta den med en annan, färdiggjord Sh-formad en, måtten på fallet tillät inte det.

Användningen av en elektronisk transformator tillåter att lösa problemet, men det tog viss förfining, vilket beskrivs i artikeln "Hur man gör en strömförsörjning från en elektronisk transformator?". Betydelsen av förändringen är den elektronisk transformator Den är utformad för att arbeta med glödlampor som ständigt är anslutna till den, det vill säga transformatorn startar under belastning. Om det inte finns någon belastning startar inte kretsen. Samma effekt observeras med en liten belastning.

Föreställ dig att lasten är en kraftfull förstärkare av ljudfrekvensen: så snart ljudet stannade, - pausa, så strömförsörjningen stängdes av och startade inte längre. Här är finjusteringen av den elektroniska transformatorn och det beror på att strömförsörjningen baserad på den slås på och fungerar även utan belastning.

En elektronisk transformator är just fallet där tillverkningen av en pulsad källa förenklas till gränsen: allt har redan gjorts, delarna är alla på plats, transformatorerna är alla avvecklade och priset är bara löjligt. Gör det bara själv! Även i händelse av ett misslyckat experiment är det inte synd att kasta bort. Om du köper delar i detaljhandeln kommer det att bli mycket dyrare. Därför är det hemma enklare att skapa en konventionell transformatorkraftförsörjning.


Nätverkskort från Kina

När lasten är liten kan en kinesiskt tillverkad nätverkskort mycket väl rädda situationen. Detta är ett välkänt block tillverkat i form av en stor nätverksplugg med en svans som slutar i ett kontaktdon, som av någon anledning kallas en "jack". Inuti kontakten finns en nätverkstransformator med en kapacitet på högst 5 ... 7 watt, en likriktarbro och en utjämningskondensator.

I vissa block finns en glidomkopplare som låter dig stegvis ändra utspänningen inom 5 ... 15V. Den utgångsspänning som anges på omkopplaren motsvarar drift under belastning. Till exempel, om 12V indikeras, kan nästan 18V användas utan belastning. Bara kondensatorn laddar till amplitudvärdet. Men under last, likadant, kommer det att finnas 12V, vilket motsvarar värdet på det effektiva värdet på växelspänningen.

Kinesisk strömförsörjning

Utformningen av sådana adaptrar förenklas till gränsen: kineserna gick inte ens att installera en säkring. I stort sett är det inte för mycket här. Den primära lindningen lindas med en så tunn tråd att den i sig är en bra säkring. Om den primära lindningen brinner ut återstår det att kasta denna adapter och köpa en ny.

Priset på sådana adaptrar är lågt för att reparera dem. De slingrande besparingarna i dessa adaptrar märks mycket. Sådana strömförsörjningar värms märkbart även vid tomgång, utan last.

Nästa artikel förklarar hur du självständigt kan skapa en enkel och pålitlig strömförsörjning för ditt hemlaboratorium.

Boris Aladyshkin 

Fortsättning av artikeln: Strömförsörjningar för hemlaboratorier

Se även på elektrohomepro.com:

  • Hur man gör en strömförsörjning från en elektronisk transformator
  • Hur man gör en säkerhetstransformator
  • Användning av transformatorer i strömförsörjning
  • Stabiliserade nätaggregat
  • Strömförsörjningar för hemlaboratorier

  •  
     
    kommentarer:

    # 1 skrev: Vadim | [Cite]

     
     

    Bild 1. Diagram över en strömförsörjningsenhet med en kylningskondensator och galvanisk isolering från nätverket.

    Text efter bilden: "Men det bör noteras att allt som visas i diagrammet till höger om kärnan i transformatorn Tr2 ligger under nätverkets potential och kräver noggrann och noggrann hantering."

    Kära Boris Aladyshkin, dessa två stycken motsäger varandra. Allt som visas i diagrammet till höger om kärnan i transformatorn Tr2 är INTE under nätverkspotentialen.

    Forumadministratörer behöver någon slags peer review innan sådana opusar publiceras, annars är det skräp.

     
    kommentarer:

    # 2 skrev: Boris Aladyshkin | [Cite]

     
     

    Ja, jag håller med, av någon anledning blandade jag vänster och höger, det visar sig bara "hö - halm"! Naturligtvis ligger allt under nätverkets potential till vänster om transformatorn TP2.

     
    kommentarer:

    # 3 skrev: | [Cite]

     
     

    Det är inte så svårt att inse att de innebar kretsar som är bundna till transformatorns primära lindning.